![移动机器人原理与设计(原书第2版)](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/158/41517158/b_41517158.jpg)
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2.3.2 相对次数
通过合理分析获得方程(2.7)的途径,得出第i个输出的第k阶导数可表示为如下形式:
![](https://epubservercos.yuewen.com/9D1A5D/21647389701428506/epubprivate/OEBPS/Images/49t4.jpg?sign=1739371913-AGWBPaVO4HDs9H3OGKf1VDzaVkaPcWCr-0-66072e318bfa294388829b6f2e36ea82)
将系数ki称为第i个输出的相对次数。只要满足k小于等于ki,则通过测量系统的状态x及其输入u,便可得到输出的连续阶导数。实际上,如果信号内存在高频噪声,便无法利用微分器可靠地获得信号的导数。因此,可得如下解析函数:
![](https://epubservercos.yuewen.com/9D1A5D/21647389701428506/epubprivate/OEBPS/Images/50t1.jpg?sign=1739371913-Vp375RRvrSke54uH9Ah5MN9zvPonJ6qk-0-61fe534433573b92f04aeb6e5d409824)
以此便可获得输出变量的所有导数(直到其相对次数),且不会用到数字微分器。
例 考虑下述系统:
![](https://epubservercos.yuewen.com/9D1A5D/21647389701428506/epubprivate/OEBPS/Images/50t2.jpg?sign=1739371913-QmBlgRW67ADVl6oX80hy7CZEd9aeBYs4-0-80a0a854e7b85fb722a11f75825b02c0)
可得:
![](https://epubservercos.yuewen.com/9D1A5D/21647389701428506/epubprivate/OEBPS/Images/50t3.jpg?sign=1739371913-spCM0ShLKTSjzHjcaQ1fEifrTaKievEh-0-440d43f9cd8f8c209083a7ca0c8bb1fd)
因此,对于输出y而言,其相对次数为k=1,那么不用数字微分器便可得到。而对于
而言并非如此,因为已知一个高精度的u并不代表能够得到
。在此,可得Δ(x,u)=(2x,2xu+2x3)。